物理光的干涉和衍射liPPT课件
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光的干涉和光的衍射光的干涉是指两束或多束相干光波相互叠加时,它们在空间中某一点相遇时产生的光强分布现象。
光的衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时,光波在障碍物或狭缝周围发生弯曲、扩展和干涉的现象。
一、光的干涉1.干涉现象的条件–光源发出的光为单色光或频率非常接近的多色光。
–光束经过不同路径传播后相遇。
–光束相遇时要有相位差。
2.干涉条纹的特点–等距性:干涉条纹间距相等。
–亮暗相间:干涉条纹由亮条纹和暗条纹组成。
–叠加性:多束干涉光相遇时,各自干涉条纹叠加形成新的干涉条纹。
3.干涉实验–双缝干涉实验:通过两个狭缝,观察光在屏幕上的干涉现象。
–迈克尔逊干涉实验:利用分束器将光分为两束,分别经过不同路径后再次合并,观察干涉现象。
二、光的衍射1.衍射现象的条件–光源发出的光波遇到障碍物或通过狭缝时发生衍射。
–障碍物或狭缝的尺寸与光波波长相当或更小。
–观察衍射现象时,衍射光束要有足够的光程差。
2.衍射条纹的特点–衍射条纹是光波传播路径的积分结果,具有明显的弯曲和扩展现象。
–衍射条纹间距不固定,取决于光波波长和障碍物或狭缝的尺寸。
–衍射条纹可以是明暗相间的,也可以是亮度分布的。
3.衍射分类–单缝衍射:光通过一个狭缝时的衍射现象。
–多缝衍射:光通过多个狭缝时的衍射现象。
–圆孔衍射:光波通过圆形孔洞时的衍射现象。
–菲涅尔衍射:光波从一种介质进入另一种介质时的衍射现象。
4.衍射的应用–衍射光栅:利用光的衍射原理,制造出具有周期性结构的衍射光栅,用于光谱分析、光学仪器等。
–光纤通信:利用光在光纤中的衍射现象,实现高速、长距离的通信。
–激光技术:激光的产生和传播过程中,衍射现象起着关键作用。
光的干涉和光的衍射是光学中的重要现象,它们在生活中和科技领域有着广泛的应用。
通过学习光的干涉和光的衍射,我们可以深入了解光的本质和光波的传播规律。
习题及方法:1.习题:双缝干涉实验中,若将其中一个狭缝关闭,则观察到的现象是什么?•双缝干涉实验中,两束相干光波相遇产生干涉现象,形成明暗相间的干涉条纹。